Cycle de compression de vapeur simple

Liquide à bouillir et à s'évaporer - changement entre l'état liquide et gazeux à une température qui dépend de la pression à l'intérieur de son point de congélation et de la température critique (voir fig. 2.2). En ébullition, il devrait capter la chaleur latente de l'évaporation et la condensation dans la chaleur latente est transférée.

La chaleur est à l'état liquide à des températures et pressions basses, fournissant la chaleur latente nécessaire à l'évaporation. La paire, puis automatiquement il est comprimé à haute pression, la température de saturation correspondant à sa chaleur latente peut être refusée, ainsi il redevient liquide. Le cycle est illustré à la figure 2.3. L’effet du refroidissement du caloporteur dans le processus d’évaporation, qui correspond au changement d’enthalpie entre le liquide et la vapeur, laissant РСЃРїР ° ритель.

Pour étudier de plus près ce processus, les ingénieurs en réfrigération utilisent une courbe d’enthalpie sous pression ou de pH (Fig. 2.4). Ce diagramme est un moyen pratique de décrire les phases liquide et gazeuse de la matière. Sur l’axe vertical, pression P, et horizontalement, h, enthalpie. La courbe de saturation définit les limites d'un liquide pur et d'un gaz ou d'une vapeur purs. La région présentait de la vapeur, de la vapeur surchauffée liquide. La région est marquée par un liquide, un liquide en surfusion. Aux pressions supérieures à la courbe supérieure, il n'y a pas de distinction entre liquide et vapeur. Au-dessus de cette pression, le gaz ne peut pas être liquéfié. C'est ce qu'on appelle la pression critique. Dans la zone sous la courbe, c'est-à-dire un mélange de liquide et de vapeur.

Cycle de compression de vapeur simple se superpose au diagramme Ph de la figure 2.4. Le processus d'évaporation ou d'évaporation du liquide de refroidissement est un processus à pression constante et donc une ligne horizontale. Dans le processus de compression de l'énergie utilisée pour la compression de la vapeur se transforme en chaleur et augmente sa température et son enthalpie, de sorte qu'à la fin de l'état de compression de la vapeur dans les graphiques surchauffés et en dehors de la courbe de saturation. Un processus dans lequel la chaleur de compression augmente l'enthalpie de gaz appelé compression adiabatique. Avant que la condensation puisse commencer, les vapeurs doivent être refroidies. La température de compression finale est presque toujours inférieure à température de condensation comme indiqué, et par conséquent, une certaine quantité de chaleur est rejetée à des températures supérieures à la température de condensation. Cela représente un écart par rapport au cycle idéal. Le processus de condensation réel des lignes horizontales dans la courbe de saturation est présenté.

Quand c'est simple cycle de compression de vapeur est affiché sur le diagramme température-entropie (Fig. 2.5), les déviations par rapport au cycle Carnot inverse peuvent être identifiées par les endroits ombrés. Le processus de compression adiabatique se poursuit au-delà du point où la température de condensation est atteinte. Le triangle ombré représente la quantité de travail supplémentaire qui peut être évitée si le processus de compression devient isotherme (à température constante) au moment où il se poursuit jusqu'à ce que la pression de condensation soit atteinte.

Expansion de l'enthalpie constante du processus. Il doit être préparé sous la forme d'une ligne verticale sur le schéma Ph. Aucune chaleur n'est absorbée ou rejetée lors de la dilatation du liquide qui traverse simplement la vanne. Après avoir réduit la pression dans la vanne, les vapeurs du liquide doivent baisser en température en conséquence pour éliminer l’énergie nécessaire au refroidissement. Le volume de liquide augmente donc la quantité de gaz associé au robinet, ce qui porte son nom, le Soupape de détente. Aucune tentative n'est faite pour récupérer l'énergie du processus d'élargissement, par exemple. avec l'aide de la turbine. C'est la deuxième déviation du cycle parfait. Les travaux susceptibles d'être restaurés sont représentés par le rectangle ombré de la figure 2.5 .....